垃圾處理廠余熱鍋爐施工技術(shù)

奧云軍

（山西省工業(yè)設(shè)備安裝公司，山西 太原 030012）

目前，在城市生活垃圾處理廠里常設(shè)有余熱鍋爐，其作用是利用垃圾焚燒產(chǎn)生的熱量來發(fā)電。余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)與普通鍋爐有較大區(qū)別，其施工工藝與普通鍋爐相比也有很大不同。下面筆者結(jié)合工程實(shí)例，對余熱鍋爐的施工技術(shù)加以闡述。

1 施工技術(shù)特點(diǎn)

（1）鍋爐定位采用下部集箱在混凝土基礎(chǔ)上定位，定位準(zhǔn)確度高、重心低，施工安全性高。

（2）由于本余熱鍋爐的鍋筒是依靠兩根下降管做支撐，因而先將集中下降管在專門的組裝平臺上組合成“H”型，以下部集箱為基準(zhǔn)，安裝集中下降管，然后再吊裝鍋筒，使鍋筒與下降管對接。

（3）采用專門的組裝平臺對下集箱、集中下降管和水冷壁進(jìn)行組對，可以最大限度地保證構(gòu)件的組裝精度、平整度，且大部分焊接作業(yè)在平臺上進(jìn)行，施工環(huán)境好，容易保證焊接質(zhì)量，減少了高空作業(yè)量，提高了工程進(jìn)度，施工安全性得到了保證。

（4）鍋爐周圍的鋼結(jié)構(gòu)施工要為鍋爐施工創(chuàng)造必要的條件。水冷壁安裝前，其鋼結(jié)構(gòu)主框架應(yīng)施工完畢，便于施工人員展開高空作業(yè)。

2 施工工藝

2.1 施工工藝流程

見圖1。

2.2 施工準(zhǔn)備

（1）進(jìn)場設(shè)備及材料必須攜帶產(chǎn)品合格證及材質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告，檢查型材及管材的外觀質(zhì)量，管口必須平整、無砂眼、無毛刺、無夾渣等缺陷，管口應(yīng)封閉完好。

（2）操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，持證上崗，并具備以下條件：①必須熟悉圖紙、施工規(guī)范，技術(shù)交底清楚；②必須掌握各工序施工方法，并檢查落實(shí)；③具有協(xié)調(diào)土建與安裝的經(jīng)驗(yàn)和能力。

（3）鍋爐焊接前必須做焊接評定，并下發(fā)焊接指導(dǎo)書。焊工應(yīng)進(jìn)行培訓(xùn)，使其掌握焊接工藝并熟悉焊絲、焊條的性能及使用要求，進(jìn)行各個(gè)角度的焊接訓(xùn)練，對焊工的試焊焊縫進(jìn)行外觀檢查和X射線探傷檢查，針對缺陷制訂相應(yīng)的糾正措施。經(jīng)測試不合格的焊工嚴(yán)禁進(jìn)行鍋爐焊接作業(yè)。

（4）在鍋爐基礎(chǔ)附近制作并安裝一組對平臺，平臺長寬需根據(jù)組對部件大小確定，用槽鋼作骨架，上面滿鋪中厚鋼板，支腿用槽鋼或工字鋼制作，其承載力應(yīng)達(dá)到50~100 t，上面可同時(shí)組對2層水冷壁。

圖1 工藝流程圖

2.3 操作要點(diǎn)

2.3.1 基礎(chǔ)檢驗(yàn)

首先對鍋爐混凝土基礎(chǔ)進(jìn)行測量檢驗(yàn)，要求基礎(chǔ)中心偏差不大于5mm，混凝土基礎(chǔ)標(biāo)高誤差在0~5 mm之間，柱間距+1mm。

2.3.2 下集箱安裝

圖2 下部集箱組對圖

將前、后、左、右水冷壁下部集箱和整流器在組裝平臺上組裝成“日”字形，見圖2。其質(zhì)量控制要求為：

（1）前、后、左、右水冷壁下部集箱必須保證在同一水平面上，用水準(zhǔn)儀檢測，其偏差控制在2 mm以內(nèi)。

（2）集箱的X，Y軸中心線應(yīng)分別與混凝土基礎(chǔ)X，Y軸中心線相吻合，中心線偏差不大于2 mm。

（3）整流器必須垂直于下部集箱組對的平面，用線錘吊線法檢測垂直度。

（4）保證下部集箱對角線的組對幾何尺寸，偏差控制在2 mm以內(nèi)。

（5）下集箱就位前，應(yīng)先將鍋爐混凝土基礎(chǔ)預(yù)埋板用鋼板墊平至設(shè)計(jì)標(biāo)高+2 mm，用水準(zhǔn)儀檢查混凝土基礎(chǔ)墊板水平度。合格后，將下部集箱吊裝就位，集箱支座與基礎(chǔ)縫隙用墊鐵塞滿，并焊接牢固。

（6）在焊接過程中，為防止下集箱組對平面變形，可采用φ10的V型卡環(huán)將其固定；焊口要左右對稱施焊，焊口不可一次施焊完成，應(yīng)分2~3次，依次焊接完成。

2.3.3 水冷壁安裝

（1）水冷壁安裝采用批量預(yù)制、集中吊裝的方法，先在鋼平臺上按水冷壁的吊裝順序，從后到前依次預(yù)制，即先預(yù)制后吊裝的，后預(yù)制先吊裝的，把水冷壁全部預(yù)制完畢，然后用吊車依次將水冷壁吊裝就位。水冷壁的吊裝順序應(yīng)結(jié)合鍋爐本體結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的形式確定。在吊裝水冷壁前，應(yīng)將鍋爐周圍鋼結(jié)構(gòu)主框架先行安裝就位，并具有足夠的強(qiáng)度，鋼結(jié)構(gòu)的橫梁應(yīng)基本安裝就位，吊裝上的橫梁先不安裝，吊裝口設(shè)在右側(cè)，這樣就必須先將除右側(cè)以外其它各個(gè)受熱面的水冷壁吊裝就位，最后吊裝右側(cè)水冷壁封口。水冷壁的具體吊裝順序?yàn)椋鹤髠?cè)水冷壁吊裝就位，前水冷壁吊裝就位，隔墻水冷壁吊裝就位，后水冷壁吊裝就位，頂棚管水冷壁吊裝就位，右側(cè)水冷壁吊裝就位，水冷壁調(diào)整焊接。

（2）水冷壁吊裝采用柔性吊裝，其鋼絲繩綁扎要點(diǎn)見圖3，吊裝機(jī)械選用兩臺不同噸位的汽車吊（一臺100 t，一臺50 t）相互配合抬吊。以100 t汽車吊為主，待水冷壁由水平轉(zhuǎn)為豎直后，撤出50 t汽車吊，由100 t汽車吊將水冷壁吊裝就位，水冷壁就位后，應(yīng)及時(shí)調(diào)整水冷壁的垂直度，調(diào)整方法為：在水冷壁上部與適當(dāng)標(biāo)高鋼架橫梁處焊接一個(gè)調(diào)整拉桿，拉桿的形式見圖5，拉桿的作用有二：一是可以臨時(shí)固定水冷壁，防止水冷壁搖擺；二是可以用花欄螺栓調(diào)整水冷壁的垂直度。

（3）水冷壁安裝控制點(diǎn)關(guān)系到水冷壁就位坐標(biāo)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，這也是該項(xiàng)工作的難點(diǎn)。因此，就位方法的合理與否直接影響著下道工序能否順利展開，同時(shí)也影響著施工質(zhì)量和進(jìn)度計(jì)劃。具體施工方案如下：在鍋爐的混凝土基礎(chǔ)上設(shè)置一個(gè)馬鐙形支座，馬鐙形狀見圖4，馬鐙采用10#槽鋼加工而成，跨過下集箱并固定，馬鐙橫梁與水冷壁片相頂并預(yù)留對口間隙。在左、右側(cè)水冷壁各布置4個(gè)馬鐙，前、后水冷壁和隔墻水冷壁各布置2個(gè)。

（4）水冷壁的焊接必須滿足材質(zhì)及焊接位置對焊接工藝的技術(shù)要求，水冷壁管徑小、管壁薄，管與管之間間距小，管排密集，管間有鰭片及管卡子相互制約，障礙多，焊接位置復(fù)雜。水冷壁在焊接時(shí)，應(yīng)從最困難的部位起弧，在障礙最小的地方收弧封口，以免焊接時(shí)影響焊工操作視線，降低焊接接頭質(zhì)量。合理組織焊接施工，避免接頭溫度過低，采用兩名焊工一里一外對稱焊方式焊接，以利于“熱接頭”技術(shù)的實(shí)施。在有障礙部位，應(yīng)視實(shí)際隨時(shí)調(diào)整氬弧焊噴嘴、焊絲與焊件的夾角，待困難位置過后，再按正常規(guī)定角度進(jìn)行焊接。水冷壁與下集箱對口采用對口卡具點(diǎn)焊，最后統(tǒng)一施焊。在焊接時(shí)，應(yīng)先焊接對口縫隙小的焊口，后焊接對口縫隙大的焊口。

圖3 水冷壁柔性吊裝圖

圖4 水冷壁馬鐙安裝圖

圖5 水冷壁臨時(shí)拉桿固定圖

2.3.4 鍋筒及下降管安裝

（1）鍋筒的坐標(biāo)位置是由集中下降管來確定的。集中下降管在平臺上組對成H型，組對要求和焊接要求與下集箱相同。集中下降管組對的質(zhì)量控制點(diǎn)是鍋筒與下降管對接口預(yù)留縫隙縱橫尺寸偏差，允許偏差在+2 mm以內(nèi)。可先測定鍋筒兩個(gè)下降管座的間距，以此為標(biāo)準(zhǔn)控制下降管的組對尺寸，同時(shí)還應(yīng)符合下集箱預(yù)留管座的間距。下降管組對完成后進(jìn)行吊裝，其對口及垂直度的控制方法可參考水冷壁的方法進(jìn)行。

（2）根據(jù)鍋筒總重量，吊裝采用100 t或100 t以上汽車吊進(jìn)行吊裝，鋼絲繩要求有膠管保護(hù)。鍋筒起吊時(shí)，縱橫方向均保護(hù)水平，吊至下降管頂端進(jìn)行管口對接。對口間隙符合要求后，用卡具固定好；用水平軟管測量汽包的縱橫中心線偏差，使其控制在1mm的范圍內(nèi)，對口達(dá)到要求后，兩名焊工應(yīng)同時(shí)施焊。鍋筒應(yīng)做臨時(shí)支架固定，待蒸發(fā)管焊接完成后，再拆除臨時(shí)支架。

2.3.5 蒸發(fā)器、過熱器安裝

（1）蒸發(fā)器、過熱器是鍋爐的重要部件，均布置在鍋爐對流換熱區(qū)內(nèi)。蒸發(fā)器和過熱器構(gòu)造均為蛇形管，安裝時(shí)必須從后壁逐片穿入并固定，此項(xiàng)工作對工程施工進(jìn)度影響很大。具體安裝順序是先安裝蒸發(fā)器，后安裝過熱器。安裝時(shí)，在集中下降管適當(dāng)標(biāo)高處設(shè)置一可移動(dòng)的定滑輪，后水冷壁剛性梁處設(shè)置一手拉葫蘆，用來水平移動(dòng)蛇形管，在對流換熱區(qū)內(nèi)設(shè)置一可升降吊籃，在后水冷壁與集中下降管之間再設(shè)置一可升降吊籃，其構(gòu)造見圖6。

（2）蒸發(fā)器、過熱器均設(shè)有防磨瓦，均應(yīng)在地面集中預(yù)制完成。根據(jù)蛇形管組對后的單元重量，吊裝機(jī)械采用卷揚(yáng)機(jī)，再利用手拉葫蘆和兩個(gè)吊籃上的人員配合，把蛇形管水平穿入對流換熱區(qū)，同時(shí)將蛇形管支架插件穿入隔墻水冷壁支架套內(nèi)，調(diào)整蛇形管的水平度和相鄰蛇形管間距，符合要求后點(diǎn)焊支架，并將蛇形管口與所屬聯(lián)箱焊接。

（3）蒸發(fā)器、過熱器焊接均為垂直固定焊口（橫口）且過熱器管排比較密集，給焊接工作造成很大困難。過熱器處在鍋爐的高溫區(qū)域，采用較為特殊的合金鋼SUS-TP347，而集箱材質(zhì)為20 g，因此過熱器的焊接涉及異種鋼焊接，要格外注意。

（4）過熱器在焊接前，將管子坡口加工成35°±1°，鈍邊加工成1～2 mm，并用角向磨光機(jī)或電磨頭將坡口邊緣內(nèi)外壁20 mm以內(nèi)磨至金屬光澤，坡口處不許有金屬毛刺及污物。

（5）用專用的對口管鉗對口，保證2～3 mm的間隙。對口前將上下管用易溶紙堵上，避免內(nèi)壁沖氬氣流失及防止管內(nèi)有風(fēng)影響焊接質(zhì)量。

（6）將充氬管固定在對口鉗上，將對口鉗卡在焊縫下端，并對準(zhǔn)焊縫進(jìn)行內(nèi)壁充氬。

（7）工藝選擇氬弧打底、氬弧焊接工藝；焊接設(shè)備選用ZX7-400型逆變焊機(jī)，采用直流正接法。

圖6 過熱器、蒸發(fā)器安裝示意圖